DE102012208496A1 - Nockenwellenverstelleinrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstelleinrichtung (19) mit einem Nockenwellenversteller (4), umfassend einen Stator (36), einen gegenüber dem Stator (36) um eine Rotationsachse (74) relativ verdrehbaren Rotor (38) und eine am Rotor (38) oder am Stator (36) angeordnete Nabe (52) mit einer Aufnahmebuchse (62), sowie mit einer in der Aufnahmebuche (62) aufgenommenen Nockenwelle (12). Dabei ist vorgesehen, dass die Nockenwelle (12) in der Aufnahmebuchse (62) über wenigstens drei Abstandselemente (64) radial festgelegt ist. Eine derartige Nockenwellenverstelleinrichtung (19) ist einfach und kostengünstig herstellbar.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem Nockenwellenversteller, umfassend einen Stator, einen gegenüber dem Stator um eine Rotationsachse relativ verdrehbaren Rotor und eine am Rotor oder am Stator angeordnete Nabe mit einer Aufnahmebuchse, sowie mit einer in der Aufnahmebuche aufgenommenen Nockenwelle. Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere mit dem Thema des Zentrierens des Nockenwellenverstellers an der Nockenwelle.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Über die Nabe ist der Nockenwellenversteller einer Nockenwellenverstelleinrichtung der eingangs genannten Art drehfest mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbunden. Über die relative Verdrehbarkeit des Rotors gegenüber dem Stator kann die Phasenlage zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle eingestellt werden.
  • Aus der DE 101 617 01 A1 ist eine Nockenwellenverstelleinrichtung bekannt, bei der die Nockenwelle zur Zentrierung mit dem Nockenwellenversteller in einer Aufnahmebuchse im Rotor des Nockenwellenverstellers aufgenommen ist. Die Aufnahmebuchse der Nabe ist als Zentrieröffnung mit einer ununterbrochenen Kreisfläche ausgestaltet. Zur Zentrierung umfasst die Zentrieröffnung zusätzlich einen im Durchmesser verringerten Bereich auf. Die Nockenwelle ist über eine Zentralschraube am Rotor fixiert.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwellenverstelleinrichtung anzugeben, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und eine möglichst sichere Zentrierung der Nockenwelle bzw. des Nockenwellenverstellers an der Nockenwelle erlaubt.
  • Lösung der Aufgabe
  • Diese Aufgabe wird für eine Nockenwellenverstelleinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Nockenwelle in der Aufnahmebuchse über wenigstens drei Abstandselemente radial festgelegt ist.
  • Die Erfindung geht in einem ersten Schritt von der Überlegung aus, dass eine Aufnahmebuchse der Nabe, in die die Nockenwelle zentriert eingesetzt wird, mit sehr geringen Toleranzen hergestellt bzw. eingearbeitet werden muss, damit die eingesetzte Nockenwelle keine Unwucht zur Rotationsachse des Nockenwellenverstellers erzeugt. Die geforderten niedrigen Toleranzen werden fertigungstechnisch durch eine aufwändige Herstellung bzw. Nachbearbeitung erreicht. So muss die Aufnahmebuchse beispielsweise gedreht werden, um in der Umfangslinie die für die Zentrierung nötigen niedrigen Toleranzen zu erreichen. Dies erhöht nachteiligerweise die Kosten und die Taktzeiten zur Herstellung.
  • In einem zweiten Schritt erkennt die Erfindung, dass bei einer zentrierten Aufnahme der Nockenwelle am Nockenwellenversteller nach dem Wirkungsprinzip eines Spannfutters auf ein Drehen verzichtet werden kann. Wird die Nockenwelle durch wenigstens drei Abstandselemente in der Aufnahmebuchse radial festgelegt, so braucht die Aufnahmebuchse als solche nicht mehr mit den geforderten niedrigen Toleranzen hergestellt zu werden. Vielmehr legen die Abstandselemente die radiale Lage der Nockenwelle fest. Mit anderen Worten ist eine unterbrochene Zentrierfläche vorgesehen, so dass zur Herstellung ein Drehen der Aufnahmebuchse nicht mehr erforderlich ist. Lediglich die wenigen Abstandselemente müssen bezüglich ihrer radialen Auflageflächen oder Auflagepunkten definiert hergestellt werden.
  • Die Erfindung erlaubt es insbesondere, die Nabe mit Aufnahmebuchse bzw. den Rotor oder den Stator mit der Aufnahmebuchse spanlos beispielsweise durch ein kostengünstiges Sintern herzustellen. Dabei werden die entsprechenden Einzelteile pulvermetallurgisch zunächst in Formteilen zu einem Grünling gepresst und anschließend gesintert. Lediglich die unterbrochene Zentrierfläche, also die radialen Auflageflächen oder Auflagepunkte der Abstandselemente sowie gegebenenfalls der Boden der Aufnahmebuche als axiales Gegenlager der Nockenwelle werden anschließend mittels eines Formwerkzeugs in ihren Toleranzmaßen eingestellt. Das Formwerkzeug kann beispielsweise ein Dorn, ein Stempel oder ein Matrize sein. Diese Einstellung der Toleranzmaße ist auch unter dem Begriff „Kalibrieren” bekannt.
  • Mit anderen Worten gibt die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung einer Nockenwellenverstelleinrichtung der eingangs genannten Art an, wobei ein Rotor und ein Stator bereitgestellt und relativ zueinander drehbar zu einem Nockenwellenversteller montiert werden, und wobei der Nockenwellenversteller an einer Nockenwelle zentriert wird. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass für den Rotor oder für den Stator eine Nabe mit einer Aufnahmebuchse und mit wenigstens drei Abstandselementen pulvermetallurgisch hergestellt wird, dass die radialen Toleranzmaße der Abstandselemente mittels Kalibrieren eingestellt werden, und dass die Nockenwelle in die Aufnahmebuchse unter radialer Festlegung durch die Abstandselemente eingebracht wird.
  • Es können der Rotor oder der Stator selbst oder lediglich die entsprechenden Nabenteile pulvermetallurgisch hergestellt werden. Bevorzugt werden die Abstandselemente mit der Aufnahmebuchse gefertigt und die radialen Toleranzmaße der mit der Aufnahmebuchse gefertigten Abstandselemente mittels Kalibrieren eingestellt. Es ist aber auch möglich, die Abstandselemente separat zu fertigen und anschließend in die Aufnahmebuchse einzusetzen. Auch können die Abstandselemente an der Nockenwelle angebracht oder mit dieser gefertigt werden. Die Abstandselemente können beispielsweise auf einem Träger oder dergleichen aufgebracht sein, der als ein vom Nockenwellenversteller unabhängiges Bauteil in die Aufnahmebuchse eingelegt werden kann. Auf diese Weise lässt sich eine Zentrierung mit einer Genauigkeit unabhängig von den restlichen Komponenten des Nockenwellenverstellers erreichen. Auch ist es möglich, die Abstandselemente völlig ohne Befestigung radial zwischen die Wandung der Aufnahmebuchse und der Nockenwelle einzubringen. Nach dem Einstellen der radialen Toleranzmaße der Abstandselemente wird die Nockenwelle unter radialer Festlegung in die Aufnahmebuchse eingebracht.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei der Abstandselemente in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet. Durch diese Maßnahme ist die Nockenwelle in ihrer axialen Ausrichtung eindeutig fixiert, insbesondere entlang der Rotationsachse ohne Verkippung ausgerichtet. Bei einer jeweils punktförmigen Auflage der Nockenwelle auf in einer Axialebene angeordneten Abstandselementen entsteht gegebenenfalls durch mechanische Verformung eine Unbestimmtheit in der Achsrichtung der Nockenwelle.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung erstrecken sich die Abstandselemente in axialer Richtung. Dies erlaubt eine konkrete Festlegung der Nockenwelle in Achsrichtung, da die Nockenwelle in axialer Richtung beispielsweise an mehreren Punkten oder an einer Fläche oder Kante entlang des Abstandselements geführt ist.
  • Vorteilhaft verjüngen sich die Abstandselemente in radialer Richtung zur Nockenwelle hin, um die wirksame Anlagefläche zwischen den Abstandselemente und der Nockenwelle möglichst klein zu halten, so dass in den einzelnen Abstandselementen selbst nicht mehrere Auflagepunkte zur Nockenwelle entstehen, die die Zentrierung der Nockenwelle überbestimmen. Bevorzugt verjüngt sich hierbei unter Beibehaltung einer gewissen axialen Ausdehnung die Dicke der Abstandselemente in einer Ebene senkrecht zur Axialrichtung, so dass sich an den Abstandselemente jeweils eine axiale Kontaktlinie zur Nockenwelle hin ergibt.
  • In einer zusätzlichen Weiterbildung erstrecken sich die Abstandselemente in axialer Richtung bis zu einem Boden der Aufnahmebuchse, wobei in den Boden Vertiefungen eingebracht sind, die die Abstandselemente jeweils umlaufen. Mit anderen Worten sind die Vertiefungen unmittelbar im Wurzelbereich der Abstandselemente angeordnet. Die Vertiefungen im Wurzelbereich der Abstandselemente können ebenfalls durch Sintern und/oder Pressen bereitgestellt werden. Die Vertiefungen ermöglichen eine plane Anlage der Stirnseite der Nockenwelle am Boden der Aufnahmebuchse, ohne dass gegebenenfalls eine Kanten tragende Außenkante der Nockenwelle im Radiusübergang im Wurzelbereich anschlägt. Beim abschließenden Festziehen einer derart auf Kantensitz im Wurzelbereich montierten Nockenwelle, beispielsweise mittels einer Zentralschraube, kann diese in unerwünschter Weise nachträglich verkippen oder sich verdrehen, was zu nicht unerheblichen Folgeschäden führen kann.
  • Weiter vorteilhaft ist an einem Boden der Aufnahmebuchse wenigstens ein Formschlusselement angeordnet, welches mit einem komplementären Formschlusselement an der Stirnfläche der Nockenwelle drehfest gekoppelt ist. Durch den zusätzlichen Formschlusses der Stirnfläche mit dem Boden der Aufnahmebuchse können höhere Drehmomente übertragen werden als bei einer planen Auflage. Ein derartiger Formschluss erlaubt zudem auch einen winkelcodierten Einbau der Nockenwelle. Dazu sind die Formschlusselemente derart ausgestaltet, dass die Nockenwelle nur mit einer einzigen definierten Winkellage in die Aufnahmebuchse bis zum Boden hindurchgeführt werden kann. Dadurch kann beispielsweise mit der Montage bereits die Phasenlage der Nockenwelle am Nockenwellenversteller vorgegeben werden.
  • Die am Boden angeordneten Formschlusselemente können sich in axialer Richtung insbesondere auch verjüngen, so dass sie sich beim Anziehen der Nockenwelle am Nockenwellenversteller, beispielsweise mittels einer Zentralschraube, in die Stirnseite einbohren, eingraben oder einschneiden, wodurch gegebenenfalls vorhandene Toleranzen ausgeglichen werden.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Abstandselemente an einem Innenmantel der Aufnahmebuchse angeordnet und können besonders bevorzugt mit dem Innenmantel einstückig ausgebildet sein. Auf diese Weise kann der Rotor oder der Stator durch einen einfachen Sinterprozess hergestellt werden, wobei die einzelnen Abstandselemente nach dem Sinterprozess durch Kalibrieren auf die für die Zentrierung der Nockenwelle erforderlichen Toleranzmaße gebracht werden.
  • Die Aufnahmebuchse ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung an einem Rotor des Nockenwellenverstellers angeordnet. Hierbei wird der Nockenwellenversteller mit dem Rotor der Nockenwelle aufgesetzt, wobei diese in der Aufnahmebuchse des Rotors zentriert aufgenommen ist. Der Stator wird dann insbesondere mittels eines Kettentriebs von der Kurbelwelle angetrieben. Über die Phasenlage des Rotors gegenüber dem Stator wird der Winkel zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle eingestellt. Die Aufnahmebuchse kann alternativ in einem Stator angeordnet sein, wenn der Stator zur Nockenwelle mittig bzw. zentriert aufgenommen werden muss. Der Stator ist dann direkt an die Nockenwelle gefügt bzw. an dieser radial gelagert. Dies ist beispielsweise bei einer Nockenwelle der Fall, die eine Innenwelle und eine hierzu konzentrische Außenwelle umfasst, wobei der Stator mit der Innenwelle und der Rotor mit der Außenwelle verbunden ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der
  • 1 eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors mit Nockenwellenverstellern;
  • 2 eine radiale Schnittansicht eines Nockenwellenverstellers aus 1;
  • 3 eine axiale Schnittansicht des Nockenwellenverstellers aus 2;
  • 4 eine axiale Draufsicht auf eine Nabe eines alternativen Rotors des Nockenwellenverstellers aus 2;
  • 5 eine perspektivische Ansicht der Nabe aus 4; und
  • 6 eine aufgebrochene perspektivische Ansicht der Nabe aus 4 zeigen.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
  • In den Figuren werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.
  • Es wird auf 1 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors 2 mit Nockenwellenverstellern 4 zeigt.
  • Der Verbrennungsmotor 2 umfasst in einer an sich bekannten Weise einen Brennraum 6, der durch Ventile 8 geöffnet und geschlossen werden kann. Die Ventile werden durch Nocken 10 auf entsprechenden Nockenwellen 12 angesteuert. Im Brennraum 6 ist ferner ein Hubkolben 14 aufgenommen, der eine Kurbelwelle 16 antreibt. Die Rotation der Kurbelwelle 16 wird an ihrem axialen Ende über Triebmittel 18 auf die Nockenwellenversteller 4 übertragen. Im vorliegenden Beispiel kann das Triebmittel eine Kette oder ein Riemen sein.
  • Die Nockenwellenversteller 4 sind jeweils auf eine der Nockenwellen 12 axial aufgesetzt, nehmen die Rotationsenergie vom Triebmittel 18 auf und geben diese an die Nockenwellen 12 ab. Dabei können die Nockenwellenversteller 4 die Drehung der Nockenwellen 12 gegenüber der Kurbelwelle 14 zeitweise verzögern oder beschleunigen, um die Phasenlage der Nockenwellen 12 gegenüber der Kurbelwelle 16 zu verändern.
  • Es wird auf 2 und 3 Bezug genommen, die einen der Nockenwellenversteller 4 aus 1 in einer radialen und axialen Schnittansicht zeigen.
  • Der Nockenwellenversteller 4 ist auf die Nockenwelle 12 aufgesetzt. Nockenwellenversteller 4 und Nockenwelle 12 bilden zusammen die Nockenwellenverstelleinrichtung 19. In der vorliegenden Beschreibung soll das axiale Ende der Nockenwelle 12, auf das der Nockenwellenversteller 4 aufgesetzt ist, als „vorn” und das diesem axialen Ende gegenüberliegende Ende als „hinten” definiert werden.
  • Die Nockenwelle 12 weist mehrere A-Versorgungsanschlüsse 20 und einen nicht gezeigten B-Versorgungsanschluss in Form von radial durch die Nockenwelle geführten Bohrungen auf. Die beiden Versorgungsanschlüsse 20 können in einer dem Fachmann bekannten Weise beispielsweise über ein 4/3-Wegeventil mit einem nicht gezeigten Druckanschluss und einem nicht gezeigten Tankanschluss verbunden werden. Ferner ist axial vor den A-Versorgungsanschlüssen 20 ein Axialanschlag 22 ausgebildet, über den die Nockenwelle axial in einem nicht gezeigten Lagerblock gegengelagert werden kann.
  • Die Nockenwelle 12 weist ferner eine abgestufte axiale Zentralbohrung 24 auf, wobei eine Stufe 26 der abgestuften Zentralbohrung 24 axial zwischen den A-Versorgungsanschlüssen 20 und dem nicht gezeigten B-Versorgungsanschluss ausgebildet ist. Hinter der Stufe 26 ist in der Zentralbohrung 24 ein Innengewinde 28 ausgebildet, in das eine Zentralschraube oder ein Zentralventilkörper 30 mit einem Außengewinde 31 eingeschraubt ist. Über die Zentralschraube oder den Zentralventilkörper 30 ist der Nockenwellenversteller 4 an der Nockenwelle 12 in einer noch zu beschreibenden Weise befestigt.
  • Axial vor der Stufe 26 ist zwischen der Zentralschraube 30 und einer Wandung der Zentralbohrung 24 ein ringförmiger Zwischenraum 32 ausgebildet. In diesen ringförmigen Zwischenraum 24 führt in nicht gezeigter Weise der nicht gezeigte B-Versorgungsanschluss.
  • Ferner durchdringen die Nockenwelle 12 radial über der Zentralbohrung 24 vier in Umfangsrichtung der Nockenwelle 12 gleich beabstandete axiale Bohrungen 34, die an ihrem vorderen axialen Ende jeweils mit einer der A-Versorgungsanschlüsse 20 verbunden sind.
  • Der Nockenwellenversteller 4 weist einen Stator 36 und einen drehbar im Stator 36 aufgenommenen Rotor 38 auf.
  • Der Stator 36 weist ein ringförmiges Außenteil 40 auf, von dem mehrere Trennelemente 42 radial nach innen abragen. Von diesen Trennelementen 42 ist in 2 nur eines gezeigt. Die Trennelemente 42 durchdringen axial Schrauben 44, die zur Befestigung eines Frontdeckels 46 auf der Vorderseite des Stators 36 und eines Dichtdeckels 48 auf der Rückseite des Stators 36 vorgesehen sind. Auf diese Weise wird ein durch das ringförmige Außenteil umgebener Innenraum axial verschlossen. An der radialen Außenseite des ringförmigen Außenteils 40 sind Zähne 50 ausgebildet, in die das Triebmittel 18 eingreifen kann.
  • Drehbar im Stator 36 ist wie bereits erwähnt der Rotor 38 aufgenommen, der über die Zentralschraube oder den Zentralventilkörper 30 mit der Nockenwelle 12 drehfest verbunden ist. Der Rotor 38 weist eine Nabe 52 auf, von der radial Flügel 54 abragen, die in Umfangsrichtung des Nockenwellenverstellers 4 gesehen zwischen die Trennelemente 42 des Stators 36 eingreifen. Auf diese Weise werden Druckkammern ausgebildet, über die durch Einpumpen von Hydraulikflüssigkeit der Rotor 38 gegenüber dem Stator 36 verstellt werden kann. In Drehrichtung des Nockenwellenverstellers 4 gesehen wird eine Druckkammer vor einem Flügel 54 als Spätverstellkammer und eine Druckkammer hinter einem Flügel 54 als Frühverstellkammer bezeichnet. In 2 ist eine Druckkammer gezeigt, die als Spätverstellkammer 56 angenommen werden soll.
  • Der Zwischenraum 32 ist im Rotor 38 weitergeführt. Vom Zwischenraum aus durchdringen die Nabe 52 radiale Spätverstellbohrungen 58, die in die Spätverstellkammern 56 führen. Von diesen Spätverstellbohrungen 58 sind in 2 lediglich zwei dargestellt. Von den axialen Bohrungen 34 durch die Nockenwelle 12 sind einige ebenfalls in den Rotor 36 weitergeführt. Von den axialen Bohrungen 34 aus durchdringen die Nabe 52 radiale Frühverstellbohrungen 60, die in die nicht gezeigten Frühverstellkammern führen. Von den Frühverstellbohrungen 60 ist in 2 nur eine gezeigt. Wird damit über die A-Versorgungsanschlüsse 20 Hydraulikflüssigkeit in den Nockenwellenversteller 4 gepumpt, werden die nicht gezeigten Frühverstellkammern unter Druck gesetzt und die Nockenwelle 12 wird gegenüber der Kurbelwelle 16, die über das Triebmittel 18 mit dem Stator 36 verbunden ist, beschleunigt Demgegenüber wird die Nockenwelle 12 verzögert, wenn Hydraulikflüssigkeit über den nicht gezeigten B-Versorgungsanschluss in die Spätverstellkammern 54 gepumpt wird.
  • Damit der Nockenwellenversteller 4 während der Drehung der Nockenwelle 12 keine Unwuchten erzeugt, muss der Nockenwellenversteller 4 zentrisch zur Rotationsachse 74 auf die Nockenwelle 12 aufgesetzt sein. Dazu weist der die Nabe 52 des Rotors 38 eine von der Hinterseite des Nockenwellenverstellers 4 axial vertiefte Aufnahmebuchse 62 auf, in die die Nockenwelle 12 eingesetzt ist. Innerhalb der Aufnahmebuchse 62 wird die Nockenwelle 12 über drei Abstandselemente 64 abgestützt, die die Nockenwelle 12 gegenüber dem Rotor 38 und damit dem Nockenwellenversteller 4 radial festlegen. Die Nabe 52 mit Aufnahmebuchse 62 und den an der Innenwandung der Aufnahmebuchse 62 angeordneten Abstandselementen 64 ist durch Sintern hergestellt. Die radialen Abmessungen der Abstandselemente 64 sind nach dem Sintervorgang durch Kalibrieren eingestellt.
  • Auf die Abstandselemente 64 soll anhand von 4 bis 6 näher eingegangen werden.
  • In den 4 bis 6 ist ein weiteres Beispiel für eine Nabe 52 des Rotors 38 des Nockenwellenverstellers 4 in einer axialen Draufsicht, in einer perspektivischen Ansicht und in einer aufgebrochenen perspektivischen Ansicht gezeigt.
  • In den 4 bis 6 weist die Nabe 52 fünf Flügelnuten 66 auf, in die die Flügel 54 einschiebbar sind. Auf diese Weise können mit einem entsprechenden Stator 36, der fünf Trennelemente 42 aufweist, fünf Frühverstellkammern und fünf Spätverstellkammern 56 ausgebildet werden. Diese Verstellkammern werden entsprechend durch fünf Frühverstellbohrungen 60 und fünf Spätverstellbohrungen 58 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt. Dabei führen zu den fünf Frühverstellbohrungen 60 entsprechend fünf axiale Bohrungen 34, die mit dem A-Versorgungsanschluss 20 im Rahmen der in 2 beschriebenen Weise verbindbar sind. Die fünf Spätverstellbohrungen 58 führen in den im Rahmen der 2 beschriebenen Zwischenraum 32 der mit dem B-Versorgungsanschluss verbindbar ist.
  • In der Nabe 52 ist ferner eine axiale Verriegelungspinbohrung 68 ausgebildet, in der ein nicht gezeigter Verriegelungspin geführt werden kann, der eine bestimmte Drehstellung des Stators 36 gegenüber dem Rotor 38 in einer dem Fachmann bekannten Weise sichern kann.
  • Die Abstandselemente 64 sind in der vorliegenden Ausführung sich radial nach innen verjüngend ausgeführt und zueinander jeweils mit einem Winkel 70 von 120° beabstandet. Die Abstandselemente 64 erstrecken sich in axialer Richtung. Für jedes Abstandselement 64 resultiert als Kontaktfläche für eine im Wesentlichen zylindrische Nockenwelle 12 eine axial verlaufende Linie. Über die drei Abstandselemente 64 ist die radiale Position und die Winkellage der Nockenwelle 12 eindeutig festgelegt. In axialer Richtung kann die radiale Höhe 72 der Abstandselemente 64 in nicht gezeigter Weise entgegen der Fügerichtung der Nockenwelle 12 abnehmen. Auf diese Weise können die Abstandselemente 64 die Nockenwelle 12 beim Einsetzen in die Aufnahmebuchse 62 greifen und zu einem Mittelpunkt 74 beziehungsweise einer Rotationsachse 74 der Nabe zentrieren.
  • Um den auf dem Boden 63 der Aufnahmebuchse 62 aufliegenden Fuß beziehungsweise Wurzelbereich der Abstandselemente 64 sind axiale Vertiefungen 76 eingebracht. Diese axialen Vertiefungen 76 ermöglichen eine plane Auflage der Stirnfläche der Nockenwelle 12 am Boden 63. Ein unerwünschter Anschlag einer Außenkante der Nockenwelle 12 am Radiusübergang im Wurzelbereich der Abstandselemente 64 ist vermieden.
  • Entsprechend 5 ist am Boden 63 der Aufnahmebuchse 62 ein Formschlusselement 65 angeordnet, welches beim Einsetzen der Nockenwelle 12 mit einem komplementären Formschlusselement an der Stirnfläche der Nockenwelle 12 einen Formschluss bildet. Der hierdurch an der Stirnfläche der eingesetzten Nockenwelle 12 gebildete Formschluss erlaubt die Übertragung höherer Drehmomente. Durch das einzige Formschlusselement 65 ist zudem die Montage der Nockenwelle 12 in der Aufnahmebuchse 62 nur in einer konkreten Drehposition möglich.
  • Zur Herstellung der gezeigten Nabe 52 kann zunächst die Nabe 52 mit den Abstandselementen 64 gesintert werden. Anschließend kann die radiale Höhe 72 der Abstandselemente 64 beispielsweise durch eine spanlose Bearbeitung mit einem geeigneten Formwerkzeug kalibriert werden. Zur Fertigstellung des Rotors 38 können in die Nabe 52 die Flügel 54 in die Flügelnuten 66 eingeschoben werden. Nach Montage des Rotors 38 in einen Stator 36 (siehe 2) kann die Nockenwelle 12 in die Aufnahmebuchse 62 unter radialer Festlegung eingebracht werden. Anschließend kann die Nockenwelle 12 mittels einer Zentralschraube oder einen Zentralventilkörper 30 axial festgezogen werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Verbrennungsmotor
    4
    Nockenwellenversteller
    6
    Brennkammer
    8
    Ventil
    10
    Nocken
    12
    Nockenwelle
    14
    Hubkolben
    16
    Kurbelwelle
    18
    Triebmittel
    19
    Nockenwellenverstelleinrichtung
    20
    A-Versorgungsanschluss
    22
    Axialanschlag
    24
    Zentralbohrung
    26
    axiale Stufe
    28
    Innengewinde
    30
    Zentralschraube
    31
    Außengewinde
    32
    Zwischenraum
    34
    axiale Bohrung
    36
    Stator
    38
    Rotor
    40
    Außenteil
    42
    Trennelement
    44
    Schraube
    46
    Frontdeckel
    48
    Dichtdeckel
    50
    Zahn
    52
    Nabe
    54
    Flügel
    56
    Spätverstellkammer
    58
    Spätverstellbohrung
    60
    Frühverstellbohrung
    62
    Aufnahmebuchse
    63
    Boden
    64
    Abstandselemente
    65
    Formschlusselement
    66
    Flügelnut
    68
    axiale Verriegelungspinbohrung
    70
    Winkel
    72
    radiale Höhe
    74
    Rotationsachse
    76
    axiale Vertiefung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10161701 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Nockenwellenverstelleinrichtung (19) mit einem Nockenwellenversteller (4), umfassend einen Stator (36), einen gegenüber dem Stator (36) um eine Rotationsachse (74) relativ verdrehbaren Rotor (38) und eine am Rotor (38) oder am Stator (36) angeordnete Nabe (52) mit einer Aufnahmebuchse (62), sowie mit einer in der Aufnahmebuche (62) aufgenommenen Nockenwelle (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (12) in der Aufnahmebuchse (62) über wenigstens drei Abstandselemente (64) radial festgelegt ist.
  2. Nockenwellenverstelleinrichtung (19) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Abstandselemente (64) in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sind.
  3. Nockenwellenverstelleinrichtung (19) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abstandselemente (64) in axialer Richtung erstrecken.
  4. Nockenwellenverstelleinrichtung (19) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abstandselemente (64) in axialer Richtung bis zu einem Boden (63) der Aufnahmebuchse (62) erstrecken, und dass in den Boden Vertiefungen (76) eingebracht sind, die die Abstandselemente (64) jeweils umlaufen.
  5. Nockenwellenverstelleinrichtung (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abstandselemente (64) in radialer Richtung zur Nockenwelle (12) hin verjüngen.
  6. Nockenwellenverstelleinrichtung (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich zwischen der Nockenwelle (12) und einem jeweiligen Abstandselement (64) im Wesentlichen als eine axiale Kontaktlinie ausgebildet ist.
  7. Nockenwellenverstelleinrichtung (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden (63) der Aufnahmebuchse (62) wenigstens ein Formschlusselement (65) angeordnet ist, welches mit einem komplementären Formschlusselement an der Stirnfläche der Nockenwelle (12) drehfest gekoppelt ist.
  8. Nockenwellenverstelleinrichtung (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandselemente (64) an der Innenwandung der Aufnahmebuchse (62) angeordnet sind.
  9. Nockenwellenverstelleinrichtung (19) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmebuchse (62) am Rotor (38) angeordnet ist.
  10. Verfahren zur Herstellung einer Nockenwellenverstelleinrichtung (19), wobei ein Rotor (38) und ein Stator (36) bereitgestellt und relativ zueinander drehbar zu einem Nockenwellenversteller (4) montiert werden, und wobei der Nockenwellenversteller (4) an einer Nockenwelle (12) zentriert wird, dadurch gekennzeichnet dass für den Rotor (38) oder für den Stator (36) eine Nabe (52) mit einer Aufnahmebuchse (62) und mit wenigstens drei Abstandselementen (64) pulvermetallurgisch hergestellt wird, dass die radialen Toleranzmaße der Abstandselemente (64) mittels Kalibrieren eingestellt werden, und dass die Nockenwelle (12) in die Aufnahmebuchse (62) unter radialer Festlegung durch die Abstandselemente (64) eingebracht wird.
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